一种碳罐容积设计方法及汽车与流程

1.本发明涉及汽车排放技术领域，提供了一种碳罐容积设计方法及汽车。


背景技术：

2.燃油蒸发排放控制系统的作用是将燃油蒸汽引入发动机进行燃烧，提高燃油经济性，防止挥发到空气中，避免燃油蒸汽进入大气对环境造成污染，在该过程中，炭罐的作用是贮存油蒸汽，炭罐的工作能力取决于活性炭类型及容积。
3.目前市场上为了满足国六的法规要求，增大炭罐的工作能力，通常采用bax1500的活性炭，可以减少活性炭灌装量，但导致碳罐成本大幅上升用bax1100的活性炭的话，价格虽然便宜，但是所需的碳罐体积大，布置困难。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种碳罐容积设计方法，旨在改善上述问题。
5.本发明是这样实现的，一种碳罐容积设计方法，所述方法具体包括如下步骤：
6.s1、确定碳罐所在油箱在单位时间内产生的燃油蒸汽θ；
7.s2、确定bax1500型活性炭及bax1100型活性炭的配比，进而计算活性炭的容积v
*活性炭
，即碳罐的容积。
8.进一步的，在步骤s2之后还包括：
9.s3、基于炭罐的长细对当前碳罐的容积v
*活性炭
进行修正，修正后的碳罐容积v
活性炭
，即为碳罐的最终容积。
10.进一步的，若bax1500型活性炭与bax1100型活性炭的配比为c1:c2，c1+c2＝1，则活性炭的容积v
*活性炭
计算公式如下：
[0011][0012]
其中，θ为油箱在单位时间内产生的燃油蒸汽，l1、l2分别表示bax1500型活性炭及bax1100型活性炭的吸附能力，单位：g/l。
[0013]
进一步的，配比c1:c2的获取方法具体如下：
[0014]
(1)计算bax1500型活性炭与bax1100型活性炭在配比c1:c2下的使用成本s，
[0015]
(2)定义油箱吸附需求及碳罐体积约束：
[0016]
(3)在满足油箱吸附需求及碳罐体积约束的bax1500型活性炭与bax1100型活性炭在配比c1:c2中输出最小使用成本的配比，即为配比c1:c2。
[0017]
进一步的，使用成本s的计算公式具体如下：
[0018]
s＝(c1v
活性炭
p1+c2v
活性炭
p2)-tv
活性炭
lp3[0019]
其中，t为碳罐内活性炭的更新周期，v
活性炭
为活性炭的容积，l为bax1500型活性炭与bax1100型活性炭在配比c1、c2下的碳罐吸附能力，l＝c1l1+c2l2，c1+c2＝1，p3为燃油价格，p1、p2分别表示bax1500型活性炭、bax1100型活性炭的价格。
[0020]
进一步的，油箱吸附需求及碳罐体积约束表示如下：
[0021]
满足油箱吸附需求：v
活性炭
×
l≥θ，θ为油箱在单位时间内产生的燃油蒸汽；
[0022]
碳罐的容积约束：v
活性炭
≤vm，vm为车型允许的最大碳罐容积。
[0023]
进一步的，碳罐容积v
*活性炭
的修正方法具体如下：
[0024]
检测炭罐的长细比是否大于等于设定值，若检测结果为是，在保持炭罐长细比不变的情况下缩小碳罐容积v
*活性炭
，若检测结果为否，在保持炭罐长细比不变的情况下增大碳罐容积v
*活性炭
。
[0025]
进一步的，设定值取值为0.35，缩小碳罐容积v
*活性炭
是指将碳罐容积缩小为0.9v
*活性炭
，增大碳罐容积v
*活性炭
是指将碳罐容积增大到1.1v
*活性炭
。
[0026]
进一步的，燃油蒸汽θ的计算公式具体如下：
[0027]
θ＝η
·
δ
·v油箱
[0028]
其中，η为安全系数取值范围0.7～0.9，v
油箱
为碳罐所在油箱的容积，δ为油箱的燃油蒸汽产生率。
[0029]
本发明是这样实现的，一种汽车，所述汽车上集成有油箱，在油箱的上方或油箱内的顶部设有用于吸附燃油蒸汽的碳罐，基于上述碳罐容积设计方法来确定碳罐的容积，在满足油箱吸附需求及碳罐体积约束的情况下使得碳罐的使用成本支出尽可能小。
[0030]
本发明通过优化bax1500型活性炭及bax1100型活性炭的配比，来实现油箱吸附需求及碳罐体积约束的情况下使得碳罐的使用成本尽可能小，均衡的考虑了碳罐的性能、容积及使用成本。
附图说明
[0031]
图1为本发明实施例提供的碳罐容积设计方法流程图。
具体实施方式
[0032]
下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
[0033]
图1为本发明实施例提供的碳罐容积设计方法流程图，该方法具体包括如下步骤：
[0034]
s1、确定碳罐所在油箱在单位时间内产生的燃油蒸汽；
[0035]
在本发明实施例中，燃油在单位时间内产生的燃油蒸汽的确定方法具体包括如下步骤：
[0036]
s11、确定碳罐所在油箱的额定容积v
油箱
，一般是基于车型的动力性能及续航里程来确定在油箱的额定容积v
油箱
；
[0037]
s12、确定油箱的燃油蒸汽产生率δ，燃油蒸汽产生率δ的取值范围为1.1～1.6；
[0038]
s13、计算油箱在单位时间内产生的燃油蒸汽θ，其计算公式具体如下：
[0039]
θ＝η
·
δ
·v油箱
[0040]
其中，η为安全系数取值范围0.7～0.9，v
油箱
为碳罐所在油箱的容积，δ为油箱的燃油蒸汽产生率。
[0041]
s2、确定bax1500型活性炭及bax1100型活性炭的配比，进而计算活性炭的容积v
*活性炭
，即碳罐的容积；
[0042]
假定bax1500型活性炭与bax1100型活性炭的配比为c1:c2，c1+c2＝1，则活性炭的容积v
*活性炭
计算公式如下：
[0043][0044]
其中，θ为油箱在单位时间内产生的燃油蒸汽，l1、l2分别表示bax1500型活性炭及bax1100型活性炭的吸附能力，单位：g/l。
[0045]
在本发明实施例中，bax1500型活性炭及bax1100型活性炭为碳罐的常用活性炭，bax1500型活性炭的吸附能力l1强，价格p1偏贵，bax1100型活性炭的吸附能力l2弱，价格p2相对便宜，本发明旨在找出满足油箱吸附需求及碳罐体积约束下的收益最高的bax1500型活性炭与bax1100型活性炭配比c1:c2，配比c1:c2的获取方法具体如下：
[0046]
(1)计算bax1500型活性炭与bax1100型活性炭在配比c1:c2下的使用成本s，其计算公式具体如下：
[0047]
s＝(c1v
活性炭
p1+c2v
活性炭
p2)-tv
活性炭
lp3[0048]
其中，t为碳罐内活性炭的更新周期，v
活性炭
为活性炭的容积，l为bax1500型活性炭与bax1100型活性炭在配比c1、c2下的碳罐吸附能力，l＝c1l1+c2l2，c1+c2＝1，p3为燃油价格，为当前的燃油价格或者历史的平均燃油价格，p1、p2分别表示bax1500型活性炭、bax1100型活性炭价格；
[0049]
(2)定义油箱吸附需求及碳罐体积约束：
[0050]
条件1：满足油箱吸附需求，v
活性炭
×
l≥θ，θ为油箱在单位时间内产生的燃油蒸汽；
[0051]
条件2：碳罐的容积约束，v
活性炭
≤vm，vm为车型允许的最大碳罐容积。
[0052]
(3)在满足油箱吸附需求及碳罐体积约束的bax1500型活性炭与bax1100型活性炭在配比c1:c2中输出最小使用成本的配比，即为配比c1:c2。
[0053]
s3、基于炭罐的长细对当前碳罐的容积v
*活性炭
进行修正，修正后的碳罐容积v
活性炭
即为碳罐的最终容积。
[0054]
在本发明实施例中，由于长细比大的炭罐的吸附能力强，长细比小的炭罐的吸附能力弱，因此基于炭罐的长细比对碳罐吸附能力的影响来对当前碳罐容积v
*活性炭
进行修正，碳罐容积v
*活性炭
的修正方法具体如下：
[0055]
检测炭罐的长细比是否大于等于设定值，若检测结果为是，在保持炭罐长细比不变的情况下缩小碳罐容积v
*活性炭
，若检测结果为否，在保持炭罐长细比不变的情况下增大碳罐容积v
*活性炭
。
[0056]
将设定值设为3.5，若炭罐长细比大于等于3.5，在保持炭罐长细比不变的情况下将碳罐容积缩小为0.9v
*活性炭
，若炭罐长细比小于3.5，在保持炭罐长细比不变的情况下将碳罐容积增大到1.1v
*活性炭
。
[0057]
在发明还提供一种汽车，该汽车上集成有油箱，在油箱的上方或油箱内的顶部设有用于吸附燃油蒸汽的碳罐，基于上述碳罐容积设计方法来确定该碳罐的容积，在满足油箱吸附需求及碳罐体积约束的情况下使得碳罐的使用成本尽可能小。
[0058]
本发明通过优化bax1500型活性炭及bax1100型活性炭的配比，来实现油箱吸附需求及碳罐体积约束的情况下使得碳罐的使用成本尽可能小，均衡的考虑了碳罐的性能、容积及使用成本。
[0059]
本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。